Аэродинамика ракет

Mihail66> "От него" это от кого?
от оперения.
При росте площади оперения цд сдвигается к нему, при снижении - уходит обратно.

Mihail66>> "От него" это от кого?
Bredonosec> от оперения.

Т.е. получается, что этот вырез должен снижать устойчивость?

Bredonosec> шта??? Координата для вас то же самое, что сила??? В сад!

Увеличение трения в некотором объеме пространства смещает ЦД в область этого пространства.
Трение увеличивается за счёт увеличения модуля силы.
Модуль силы увеличивается за счёт ухудшения обтекаемости тела - введения дополнительного сопротивления по кромкам.

Расчёт это подтверждает.

А Вы так и сражаетесь яростно со своими домыслами, которые мне приписываете отчаянно. Злоба детектед.

SashaMaks> ..Лучше только прямой эксперимент в аэродинамической трубе...
Можно ещё присобачить ракету на крышу авто с углом и прогнать по шоссе.

Tayfur> Можно ещё присобачить ракету на крышу авто с углом и прогнать по шоссе.

Не просто "присобачить", а установить на стенд, который будет измерять силу трения.
Ну и машина тоже нужна, проще сделать численный эксперимент, тем более, что эта считалка предостаточно точно считает. Это как бы профессиональный инструмент расчёта в САПР, в тех же авиа-космических фирмах его используют и уже давно.

SashaMaks> Злоба детектед.

У тебя нуль датчика уплыл.
При нулевом воздействии выдаёт ненулевой сигнал.

SashaMaks>> Злоба детектед.
Xan> У тебя нуль датчика уплыл.

А может он у вас уплыл?
И вам кажется, что у других плывёт?

Ах ну да, вы никогда не ошибаетесь

apakhom>> Mihail66 обратил внимание, что заокеанские коллеги часто используют стабилизаторы с вырезом. Разные программы единодушно показывают, что это дает существенный рост устойчивости. Вчера проверил на практике. OpenRocket выдает, что щель 2 см дает повышение устойчивости с 0 до 1,75D (!)
RocKI> Ты путаешь горячее с соленым. Причем здесь разрез? Ты заменил 3 простых стабилизатора с очень малым удлиннением на 6 стабилизаторов с удлиннением раза в 2 больше, то бишь с совсем другой аэродинамикой и другим положением ЦД.

Из любопытства "закинул" вопрос про "разрез" в FB группу Model Rocketry Fanatics!!!
(подумалось - раз "заокеанские друзья" так часто летают на таких ракетах, значит "что-то знают про это"
Ответов "фанатиков" было не так много - свелись к следующим:
- большинство: "OpenRocket - врет! Быть такого не может, чтоб ЦД опустился. И вообще - OpenRocket - отстой!"
- часть подумала, что стабилизаторы стали легче и ЦТ ушел вперед
- часть - что лишняя кромка "тормозит" - потому устойчивее
- один - дал простой и понятный ответ "смотрится круто/прикольно - потому так и делают"
- один дал хороший развернутый ответ (мне понравился, даю целиком):

Rich DeAngelis II

As usual in rocket sciences, it's not that simple.
A) It reduces weight a little, which shifts the center of gravity forward a bit. That increases stability.
B ) It adds drag. The additional leading edge of the cutout creates some more drag, combined with the vacuum at the trailing edge of the cutout. Together it creates more turbulence at high airspeeds. The additional drag in the back can further increase stability at high speeds. That moves the center of pressure aft. I expect that effect is stronger than the change of weight.
C) it reduces the effective fin area. That is likely the greatest effect, as the fins provide most of the restoring force once the rocket left the launch rod or rail and is disturbed with a gust or whatever.
To answer the OP question directly: Less fin area reduces stability by moving the center of pressure forward, closer or possibly past the center of gravity.
Those three effects, depending on the size of the cutout, remaining fin area, and other features like body length, weight, speed, etc. add and subtract with each other. Whether in improves or degrades rocket performance can only be predicted with calculated simulation or test flights. Nobody could really say one way or another without knowing the dimensions and weights and motor impulse curves how it would change the rocket flight.

apakhom> - один - дал простой и понятный ответ "смотрится круто/прикольно - потому так и делают"

Я за этот ответ!

apakhom> - один дал хороший развернутый ответ (мне понравился, даю целиком):

А тут было то, что как раз получилось в моё численном моделировании, какие-то изменения есть, но они незначительны, "ВАУ"-эффекта увеличения аэродинамического запаса устойчивости на сколько-нибудь значительные величины не наблюдается.

apakhom> Из любопытства "закинул" вопрос про "разрез" в FB группу

Вся ясно. Снова понты!

apakhom> - один дал хороший развернутый ответ (мне понравился, даю целиком):

Редкий по дебильности ответ. Но ху-ли нам Барроуман или доводы доморощенного профи, когда есть уважаемое мнение неизвестного пендоса, так хорошо совпадающее с собственными профанистскими фантазиями?

apakhom>> - один дал хороший развернутый ответ (мне понравился, даю целиком):
RocKI> Редкий по дебильности ответ.

Его ответ можно охарактеризовать, как ответ "обо всём" что там может быть, а это по сути "ни о чем". Все это и здесь на форуме звучало, но конкретного ответа так и нет.
Понты или все же есть улучшение стабилизации?

Mihail66> Понты или все же есть улучшение стабилизации?

За счет чего улучшение стабилизации? За счет отсутствующей поверхности не взаимодействующей с потоком??

Ни у одной рыбки не видел разреза в плавниках. Тупые рыбки?
В птичка Сапсан? Быстрая и тоже до улучшения стабилизации не додумалась.

EG54> Ни у одной рыбки не видел разреза в плавниках. Тупые рыбки?

А у рыбок, вместе с Сапсаном, плавники разве для стабилизации?

EG54>> Ни у одной рыбки не видел разреза в плавниках. Тупые рыбки?
Mihail66> А у рыбок, вместе с Сапсаном, плавники разве для стабилизации?

А для чего? Стабилизация-вариант изменения направления. Ноль направления тоже направление(Если вслушаться в слово направление, направить, значит). А для этого нужна сила, которая с чем то взаимодействует.

На человеческом уровне. Мичман видит в море буй, мичман мечется как... И очень хочет отвернуть от злосчастного буя. А для этого, чем больше поверхность руля, тем скорее отвернем, чем меньше площадь руля, тем меньше реакция. Да, у нас баланс сил. И если мы его изменяем, то ... пере или не до. Что тоже нужно, но для определенных экзотических задач.

У птички Сапсан большое оперение. Пикирует за скорости до 300 км/ и у земли выходит в горизонт. С большой перегрузкой. При оперении с дыркой может не хватить площади опоры на воздух. Плюс , скорее в горизонте летит на экране, т.к. летит длинную дистанцию на большой скорости, до цели. А у экрана дырка позволит улетучить избыточное давление в атмосферу.

Природа ракетное движение использует. Стаб с прорезью нет. А у неё было время подумать и отобрать лучшее.

EG54> Природа ракетное движение использует. Стаб с прорезью нет. А у неё было время подумать и отобрать лучшее.
Вообще-то ошибся. Прорези использует, но в другом направлении. Так, что если резать , то сверху вниз, а не поперек.

EG54> А для чего?

Ну коль уж мы про стабилизацию у птички с рыбкой, то это уж точно не для поддержания изначально заданного направления полета (вертикали).
А в общем считай, что у всех у них активная стабилизация, а для не нее нет необходимости в расположении ЦД ниже ЦТ, а скорей наоборот они должны располагаться на одинаковом расстоянии (нулевой запас устойчивости).

Mihail66> Ну коль уж мы про стабилизацию у птички с рыбкой, то это уж точно не для поддержания изначально заданного направления полета (вертикали).
Mihail66> А в общем считай, что у всех у них активная стабилизация, а для не нее нет необходимости в расположении ЦД ниже ЦТ, а скорей наоборот они должны располагаться на одинаковом расстоянии (нулевой запас устойчивости).

Ну, у реальных рыб плавательный пузырь расположен довольно низко, ниже ЦТ, поэтому дохлая рыба плавает именно что кверху брюхом. (плюс гнилостные процессы в кишках дополнительно раздувают брюхо)

Исключение - акулы и скаты, у которых плавательного пузыря нет. И, конечно, у всех рыб есть трёхосный акселерометр во внутреннем ухе.

Б.г.> Ну, у реальных рыб плавательный пузырь расположен довольно низко, ниже ЦТ...

Тем более, если учесть что в воде все ровно наоборот. У нас падение, а у них выталкивание.

EG54>> А для чего?
Mihail66> Ну коль уж мы про стабилизацию у птички с рыбкой, то это уж точно не для поддержания изначально заданного направления полета (вертикали).

Сапсан во время атаки пикирует вниз вертикально. Интересно смотреть как он работает(точнее подрабатывает своими "стабилизаторами", как у него полуприоткрыты крылья). Потом атакующий полет над землей, прямолинейный. И отклонение от горизонта над поверхностью чревато столкновением с землей. Так что Сапсану стабилизация в полете равна жизни. И на такой скорости у земли ему предпочтительнее пассивная стабилизация. Природа экономна. А активная стабилизация более энерго затратна. Да и среагировать в полуметре от земли наверное проблематично. Скорость нервной реакции ограничена.
А есть еще голова курицы. Держит направление...

EG54> ... И на такой скорости у земли ему предпочтительнее пассивная стабилизация.

С пассивной стабилизацией ты будешь своего Сапсана из земли выковыривать, если он рулить перестанет.
Давайте-ка лучше по технике, надоело уже это природоведение обсуждать.

Mihail66> Давайте-ка лучше по технике, надоело уже это природоведение обсуждать.

Китайский пенопластовый планер. Пускаешь на уроне чуть выше головы. Пролетает небольшое расстояние, как бы останавливается, и потом резко пикирует вниз, падает. Этот же планер бросаешь достаточно резко к земле (под разумным углом) и он не врезается в землю, а летит ровно и СТАБИЛЬНО на экране раз в пять дальше.
Наверное китайский планер отнести к качественно сделанным можно с натяжкой.

Наверное площадь стаба имеет значение. И непонятное его уменьшение с надеждой на чудо, будет так же чудесно действовать.
В поисках Цд мы же оперируем площадями и суммой моментов. Что с прорезью, что без.
Можно проверить и опытным путем, с детским корабликом. Поставив одинаковые по контуру рули, с одинаковым углом отклонения, один полный, второй по рекомендации с вырезом и посмотреть радиус поворота на одной скорости.

Mihail66>> Давайте-ка лучше по технике, надоело уже это природоведение обсуждать.
EG54> Китайский пенопластовый планер...
У этого планера есть ещё и крылья. При определённых условиях стабы попадают в аэродинамическую тень крыльев и всё это работает по другому. Так что, как-то не совсем ракета.

Tayfur> При определённых условиях стабы попадают в аэродинамическую тень

Что понимаем под аэр. тенью. Затишек? Зона повышенного, пониженного, равного атмосферному давления?
"Всё есть волна"- Челомей В.Н. Как понимаю, длина волны зависит в нашем случае от скорости, и что она делает, снижает, повышает сопротивление? Прорез в стабе влияет на стаб. полет. Но как , точно ли в положительную сторону? А если два, три разреза? Так от стаба ни чего не останется

EG54> ....А если два, три разреза? Так от стаба ни чего не останется

Очень верно мыслишь!
У стрелы на хвосте перья в разные стороны торчат. Плоскостей нет.
Но эти перья стабилизируют полет, и происходит это за счет сопротивления. И вполне возможно, что щель работает аналогичным образом. К тому же и ОпенРокет и Аэролаб дают увеличение Cx для стабов с разрезом.